Zırh tasarımları insan, araç veya bina yapıları gibi birçok unsuru korumak için her gün değişen yeni tehditlere uygun olarak modernize edilmesi elzemdir. Konvansiyonel metallerle oluşturulan zırhlar yüksek ağırlıkları nedeniyle korunacak unsurun hareket kabiliyetini zayıflattığı bilinmektedir. Bu durum araştırmacıları zırh tasarımında alternatif malzemelerin kullanımına yöneltmiştir. Seramikler düşük özgül ağırlıkları ve yüksek sertlikleri ile zırh tasarımlarının vazgeçilmez etmenleri haline gelmiştir. Dünya savaşları sonrasında keşfedilen ve üzerinde birçok araştırma yapılan alümina seramikler, üretim kolaylığı ve maliyet etkinliği ile seramikler arasında en verimlisidir. Zırh tasarımında kullanılacak olan seramiklerin balistik etkinliğini değerlendirmek için yaygın olarak uygulanan testlerden biri penetrasyon derinliği (DoP) testidir. Ancak bu testlerin kontrollü olarak yerine getirilmesi oldukça zor ve maliyetlidir. Gelişen paket programlar sayesinde sonlu elemanlar yöntemi birçok malzemenin davranışlarını numerik olarak simüle edebilmek kolay hale gelmiştir. Bu çalışmada farklı hızlara sahip 7.62 mm AP mermisi ile yapılan DoP testleri sonuçları literatürden elde edilerek Alümina seramiğe ait sonuçlar LS-Dyna sonlu elemanlar paket programı ile doğrulanmıştır. Üç farklı kalınlıktaki alümina seramik kullanılarak 7.62 AP mermisi, 9 mm ile 12.7 mm parçacık benzetimli (FSP) mermilerinin davranışları parametrik çalışma ile incelenmiştir. Seramik kalınlıklarının ve mermi yapılarının balistik verimliliğe etkileri gözlemlenmiştir. Analizler sonucunda mermi geometrilerinin penetrasyon derinliğine doğrudan etkisi olduğu, seramik malzemenin kalınlık artışının birim verimliliği azalttığı tespit edilmiştir. ORCID NO: 0009-0005-4294-3052
Anahtar Kelimeler: Sonlu Elemanlar, Balistik Çarpışma, Zırh Tasarımı, Seramik
|
